專利名稱：全光交換網(wǎng)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)多粒度光緩存器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多粒度光緩存器，尤其涉及多粒度光延遲線樹的結(jié)構(gòu)。光緩存是全光分組交換網(wǎng)必不可少的技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)分組包頭讀取、分組同步、解決路由競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵器件，屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光交換/光路由屬于全光網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵光節(jié)點(diǎn)技術(shù)，光交換器件是光交換/光路由的基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)光交換系統(tǒng)的關(guān)鍵是開發(fā)高速光邏輯器件，即光的讀寫器件和存儲(chǔ)器件。光存儲(chǔ)器可以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的存儲(chǔ)。常用的光存儲(chǔ)器有雙穩(wěn)態(tài)激光二極管光存儲(chǔ)器和光纖延遲線。雙穩(wěn)態(tài)激光二極管光存儲(chǔ)器的原理是利用雙穩(wěn)態(tài)激光二極管對(duì)輸入光信號(hào)的響應(yīng)和保持特性存儲(chǔ)光信號(hào)。光纖延遲線光存儲(chǔ)器的原理是利用光信號(hào)在光纖中的傳輸延時(shí)特性達(dá)到存儲(chǔ)光信號(hào)的目的。由于它是無源器件，比雙穩(wěn)態(tài)存儲(chǔ)器穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)針對(duì)基于光纖延遲線的光緩存進(jìn)行了大量研究。光交換系統(tǒng)中的光存儲(chǔ)器要求存儲(chǔ)時(shí)延能夠以納秒量級(jí)進(jìn)行變化；當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生/解除時(shí)數(shù)據(jù)包能夠方便靈活地進(jìn)入/退出光緩存；光緩存還應(yīng)該對(duì)不同比特率、調(diào)制格式及波長(zhǎng)透明。目前在實(shí)驗(yàn)室研究、演示的光纖延遲線光緩存可以分為兩類基本結(jié)構(gòu)環(huán)路型和行波型。環(huán)路型光緩存，結(jié)構(gòu)緊湊，需要的元器件少。但是數(shù)據(jù)包在環(huán)路中多次循環(huán)導(dǎo)致ASE噪聲的積累，因此循環(huán)次數(shù)受到限制。另外由于環(huán)路長(zhǎng)度固定，為防止前后數(shù)據(jù)碰撞的發(fā)生，數(shù)據(jù)包的最大長(zhǎng)度也受到限制(Langenhorst R.，Eiselt M.，Pieper，W.Fiber，Loop optical buffer，IEEEJournal of Lightwave Technology，1996，14(3)，324-335)。和環(huán)路結(jié)構(gòu)相比，行波光緩存體積大但存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度不受限制(Hunter D.K.，Cotter D.，AhmadR.B.，2×2 buffered switch fabrics for traffic routing，merging，and shaping inphotonic cell networks，IEEE Journal of Lightwave Technology，1997，15(1)，86-101)。行波光緩存可以用2×2光開關(guān)和光纖延遲線組成，或者采用廣播-選擇的方式通過由LiNbO3材料制成的定向耦合器連接光纖延遲線組成(Murphy E.J.，AmbroseA.F.，Irvin R.W.，16×16 strictly nonblocking guided-wave optical switchingsystem，IEEE Journal of Lightwave Technology，1996，14(3)，352-358)。這類光緩存具有動(dòng)態(tài)重構(gòu)的特點(diǎn)，但需要解決插損大、偏振敏感以及串?dāng)_的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新的基于多粒度光纖延遲線、SOA增益開關(guān)和相移器構(gòu)成光延遲線樹，再由多粒度光延遲線樹級(jí)聯(lián)構(gòu)成光緩存器。本發(fā)明的光緩存器提供的緩存時(shí)延具有更多的可變值和更大的可變范圍(變化范圍為10ns至1毫秒)，同時(shí)又具備結(jié)構(gòu)緊湊、可升級(jí)、緩存時(shí)延在納秒量級(jí)內(nèi)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的特點(diǎn)；存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度不受限制，數(shù)據(jù)包進(jìn)出光緩存靈活，積累噪聲比較低，能滿足未來廣交換網(wǎng)對(duì)光緩存的要求。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明由多級(jí)光延遲線樹構(gòu)成光緩存器，相鄰延遲線樹之間具有10倍遞增的粒度(如圖2所示)；如圖1所示，每級(jí)延遲線樹由3dB耦合器(7)，1×、2×、4×、7×本級(jí)單位長(zhǎng)度光延遲線(8)、TOAD環(huán)(9)組成；其中TOAD環(huán)(9)如圖3所示，由3dB耦合器(4)、相移器(5)、SOA增益開關(guān)(6)、光纖環(huán)(10)組成。在每級(jí)延遲線樹，通過控制TOAD環(huán)中SOA增益開關(guān)、相移器使得最多兩個(gè)不同粒度延遲線級(jí)聯(lián)能夠提供10個(gè)可變的緩存時(shí)延值，分別為{0×，1×，2×，3×，4×，5×，6×，7×，8×，9×}2倍本級(jí)單位長(zhǎng)度光延遲?？偣瞡級(jí)光延遲線樹級(jí)聯(lián)，控制各級(jí)延遲線樹中SOA增益開關(guān)、相移器，整個(gè)光緩存器可提供10n個(gè)可變時(shí)延值{0，1×2T，2×2T…(10n-1)×2T}。本發(fā)明的核心在于對(duì)多粒度光延遲線的設(shè)計(jì)和對(duì)SOA增益開關(guān)、相移器的控制。光延遲線的基本粒度T取決于SOA增益開關(guān)和相移器的響應(yīng)速度，在ns量級(jí)。以一級(jí)延遲線樹為例，控制步驟如下1)數(shù)據(jù)包輸入環(huán)形器端口(1)，從輸出端口(2)進(jìn)入光緩存器，經(jīng)過3dB耦合器(4)分成兩路分別進(jìn)入TOAD環(huán)(9)和光纖延遲線1T(8)?？刂芐OA增益開關(guān)S0處于開狀態(tài)，其它所有元器件處于關(guān)狀態(tài)，則數(shù)據(jù)包通過TOAD環(huán)從輸入端口返回到環(huán)形器端口(2)，再通過環(huán)形器輸出端口(3)離開緩存器；在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為零。
2)數(shù)據(jù)包輸入環(huán)形器端口(1)，從輸出端口(2)進(jìn)入光緩存器，經(jīng)過3dB耦合器(4)分成兩路分別進(jìn)入TOAD環(huán)(9)和光纖延遲線1T(8)?？刂芐OA增益開關(guān)S0′處于開狀態(tài)，其它所有元器件處于關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)包通過光纖延遲線1T后進(jìn)入TOAD環(huán)，然后從TOAD環(huán)的輸入端返回，再次經(jīng)過延遲線1T后，通過環(huán)形器離開緩存器；在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×1T。
3)將步驟1)中的相移器P0置于開狀態(tài)，同時(shí)打開增益開關(guān)S1′，其它元器件置于關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×2T。
4)將步驟2)中的相移器P0′置于開狀態(tài)，同時(shí)打開增益開關(guān)S1′，其它元器件置于關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(1T+2T)。
5)將步驟1)中的相移器P0、P1打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S1、S2′，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×4T。
6)將步驟2)中的相移器P0′、P1打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S1、S2′，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(1T+4T)。
7)將步驟3)中的相移器P1′打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S2′，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(2T+4T)。
8)將步驟1)中的相移器P0、P1、P2打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S1、S2、S3，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×7T。
9)將步驟2)中的相移器P0′、P1、P2打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S1、S2、S3，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(1T+7T)。
10)將步驟3)中的相移器P1′、P2打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S2、S3，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(2T+7T)；以上控制步驟可以用表一表示數(shù)據(jù)包在延遲線樹中經(jīng)歷時(shí)各延值時(shí)元器件的工作狀態(tài)。
按照上述控制步驟，對(duì)每級(jí)延遲線樹進(jìn)行相似的控制，則在每個(gè)延遲線樹都可得到10個(gè)可變的時(shí)延值，從而整個(gè)n級(jí)延遲線樹級(jí)聯(lián)的光緩存器可以提供10n個(gè)可變時(shí)延值{0，1×2T，2×2T…(10n-1)×2T}。
表一各元件的工作狀態(tài)

說明“√”表示元件處于開狀態(tài)；“×”表示元件處于關(guān)狀態(tài)；相移器處于開狀態(tài)時(shí)使TOAD環(huán)中相反方向傳輸?shù)墓猱a(chǎn)生相對(duì)相移π；相移器處于關(guān)狀態(tài)時(shí)相反方向傳輸?shù)墓獠划a(chǎn)生相對(duì)相移。
本發(fā)明具有顯著的有益效果。本發(fā)明不限制緩存數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度；當(dāng)交換節(jié)點(diǎn)資源動(dòng)態(tài)可用/不可用時(shí)，通過增益開關(guān)和相移器的控制，使得正在緩存的數(shù)據(jù)包退出/進(jìn)入緩存器。通過對(duì)各級(jí)光延遲線樹的控制，光緩存器能夠提供各個(gè)可變值的緩存時(shí)延，變化范圍在10ns-1ms之間，滿足光交換網(wǎng)對(duì)光緩存的要求。


圖1為本發(fā)明中多粒度光延遲線樹的示意圖。
圖2為本發(fā)明動(dòng)態(tài)可重構(gòu)多粒度光緩存器示意圖。
圖3為本發(fā)明中環(huán)形器的示意圖。
圖4為本發(fā)明中TOAD環(huán)的示意圖。
圖5為數(shù)據(jù)包在本發(fā)明光緩存器中緩存時(shí)延為9750×2T的流程圖。
圖6為數(shù)據(jù)包在本發(fā)明光緩存器中緩存時(shí)延為123×2T的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)描述。
如圖1所示，本發(fā)明基于環(huán)形器(如圖2)、耦合器(7)、多粒度光纖延遲線(8)、TOAD環(huán)(9)構(gòu)成光纖延遲線樹，其中TOAD環(huán)(9)如圖3所示，由3dB耦合器(4)、相移器(5)、SOA增益開關(guān)(6)、光纖環(huán)(10)構(gòu)成。數(shù)據(jù)包輸入環(huán)形器端口(1)，從端口(2)輸出進(jìn)入到光纖延遲線樹；在光纖延遲線樹中經(jīng)過緩存后返回到環(huán)形器端口(2)，從環(huán)形器端口(3)輸出(即從光延遲線樹退出)，經(jīng)過光放大器補(bǔ)償數(shù)據(jù)包在緩存器中的經(jīng)歷的功率損耗。本發(fā)明的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)包寫入、讀出緩存器將兩次經(jīng)過同一光延遲線，因此每個(gè)延遲線提供兩倍的緩存時(shí)延。
如圖2所示，光緩存器級(jí)由4級(jí)光延遲線樹構(gòu)成，每級(jí)光延遲線樹結(jié)構(gòu)相同，不同的是各級(jí)延遲線樹基本延遲粒度10倍遞增?？刂聘骷?jí)延遲線樹(如發(fā)明內(nèi)容描述)，該緩存器能夠提供104個(gè)可變緩存時(shí)延。數(shù)據(jù)包到達(dá)交換網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)根據(jù)資源利用情況，決定數(shù)據(jù)包是否進(jìn)入緩存器進(jìn)行緩存以及相應(yīng)的緩存時(shí)延。一旦數(shù)據(jù)包需要緩存的時(shí)延確定，數(shù)據(jù)包在光緩存器內(nèi)各級(jí)延遲線樹的時(shí)延也就確定。通過控制各級(jí)延遲線樹中的SOA增益開關(guān)及相移器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包在各級(jí)延遲線樹的緩存時(shí)延。根據(jù)交換網(wǎng)對(duì)緩存的需要，加上更高級(jí)的延遲線樹，該緩存器還可升級(jí)。下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1欲將數(shù)據(jù)包在光緩存器中緩存時(shí)延為9750×2T。
數(shù)據(jù)包在4級(jí)延遲線樹緩存時(shí)延為9×1000×2T；在3級(jí)延遲線樹緩存時(shí)延為7×100×2T；在2級(jí)延遲線樹緩存時(shí)延為5×10×2T；在1級(jí)延遲線樹緩存時(shí)延為0。數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的過程如附圖5中虛線所示，步驟如下(1)數(shù)據(jù)包從環(huán)形器端口(1)輸入，通過端口(2)首先進(jìn)入第4級(jí)延遲線樹，此時(shí)該延遲線樹中增益開關(guān)S0，S1′，S2，S3打開，相移器P0，P1′，P2打開，其他增益開關(guān)和相移器關(guān)閉。數(shù)據(jù)包通過光延遲線2000T，然后再通過光延遲線7000T，從TOAD環(huán)返回后再通過延遲線7000T，順原路再一次經(jīng)過延遲線2000T，然后輸入環(huán)形器端口(2)，從端口(3)輸出，經(jīng)過放大后，進(jìn)入下一級(jí)延遲線樹。此時(shí)該延遲線樹中的所有SOA開關(guān)和相移器關(guān)閉。在第4級(jí)延遲線樹數(shù)據(jù)包經(jīng)歷的緩存時(shí)延為(2000T+7000T)×2。
(2)數(shù)據(jù)包從環(huán)形器端口(1)輸入，通過端口(2)進(jìn)入第3級(jí)延遲線樹。此時(shí)該延遲線樹中增益開關(guān)S0，S1，S2，S3打開，相移器P0，P1，P2打開，其他增益開關(guān)和相移器關(guān)閉。數(shù)據(jù)包通過光延遲線700T，從TOAD環(huán)返回后再通過延遲線700T，然后輸入環(huán)形器端口(2)，從端口(3)輸出，經(jīng)過放大后，進(jìn)入下一級(jí)延遲線樹。此時(shí)關(guān)閉該延遲線樹中所有SOA開關(guān)和相移器。在第3級(jí)延遲線樹數(shù)據(jù)包經(jīng)歷的緩存時(shí)延為700T×2。
(3)數(shù)據(jù)包從環(huán)形器端口(1)輸入，通過端口(2)進(jìn)入第2級(jí)延遲線樹。此時(shí)該延遲線樹中增益開關(guān)S0′，S1，S2′打開，相移器P0′，P1打開，其他增益開關(guān)和相移器關(guān)閉。數(shù)據(jù)包通過光延遲線10T后在通過延遲線40T，從TOAD環(huán)返回后再通過延遲線40T，順原路再一次經(jīng)過延遲線10T然后輸入環(huán)形器端口(2)，從端口(3)輸出，經(jīng)過放大后，進(jìn)入下一級(jí)延遲線樹。此時(shí)關(guān)閉該延遲線樹中所有SOA開關(guān)和相移器。在第2級(jí)延遲線樹數(shù)據(jù)包經(jīng)歷的緩存時(shí)延為(10T+40T)×2。
(4)數(shù)據(jù)包從環(huán)形器端口(1)輸入，通過端口(2)進(jìn)入第1級(jí)延遲線樹。此時(shí)該延遲線樹中只有增益開關(guān)S0打開，其他增益開關(guān)和相移器關(guān)閉。數(shù)據(jù)包直接從TOAD環(huán)返回到環(huán)形器端口(2)，從端口(3)輸出，關(guān)閉增益開關(guān)S0。這時(shí)數(shù)據(jù)包在第1級(jí)延遲線樹沒有進(jìn)行緩存。至此數(shù)據(jù)包在整個(gè)緩存器中的緩存結(jié)束，總的緩存時(shí)延為9750×2T。
實(shí)施例2欲將數(shù)據(jù)包在光緩存器中緩存時(shí)延為123×2T。
數(shù)據(jù)包在4級(jí)延遲線樹緩存時(shí)延為零；在3級(jí)延遲線樹緩存時(shí)延為1×100×2T；在2級(jí)延遲線樹緩存時(shí)延為2×10×2T；在1級(jí)延遲線樹緩存時(shí)延為3×2T。數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的過程如附圖6中虛線所示，步驟如下(1)數(shù)據(jù)包從環(huán)形器端口(1)輸入，通過端口(2)首先進(jìn)入第4級(jí)延遲線樹，此時(shí)該延遲線樹中增益開關(guān)只有增益開關(guān)S0打開，其他增益開關(guān)和相移器關(guān)閉。數(shù)據(jù)包直接從TOAD環(huán)返回到環(huán)形器端口(2)，從端口(3)輸出，經(jīng)過放大后，進(jìn)入下一級(jí)延遲線樹。這時(shí)數(shù)據(jù)包在第4級(jí)延遲線樹沒有進(jìn)行緩存。此時(shí)該延遲線樹中的所有SOA開關(guān)和相移器關(guān)閉。
(2)數(shù)據(jù)包從環(huán)形器端口(1)輸入，通過端口2進(jìn)入第(3)級(jí)延遲線樹。此時(shí)該延遲線樹中增益開關(guān)S0′打開，其他增益開關(guān)和相移器關(guān)閉。數(shù)據(jù)包通過光延遲線100T，從TOAD環(huán)返回后再通過延遲線100T，然后輸入環(huán)形器端口(2)，從端口(3)輸出，經(jīng)過放大后，進(jìn)入下一級(jí)延遲線樹。此時(shí)關(guān)閉該延遲線樹中所有SOA開關(guān)和相移器。在第3級(jí)延遲線樹數(shù)據(jù)包經(jīng)歷的緩存時(shí)延為100T×2。
(3)數(shù)據(jù)包從環(huán)形器端口(1)輸入，通過端口(2)進(jìn)入第2級(jí)延遲線樹。此時(shí)該延遲線樹中增益開關(guān)S0，S1′打開，相移器P0打開，其他增益開關(guān)和相移器關(guān)閉。數(shù)據(jù)包通過光延遲線20T，從TOAD環(huán)返回后再通過延遲線20T，然后輸入環(huán)形器端口(2)，從端口(3)輸出，經(jīng)過放大后，進(jìn)入下一級(jí)延遲線樹。此時(shí)關(guān)閉該延遲線樹中所有SOA開關(guān)和相移器。在第2級(jí)延遲線樹數(shù)據(jù)包經(jīng)歷的緩存時(shí)延為20T×2。
(4)數(shù)據(jù)包從環(huán)形器端口(1)輸入，通過端口(2)進(jìn)入第1級(jí)延遲線樹。此時(shí)該延遲線樹中增益開關(guān)S0′，S1′打開，相移器P0′打開，其他增益開關(guān)和相移器關(guān)閉。數(shù)據(jù)包通過光延遲線1T后在通過延遲線2T，從TOAD環(huán)返回后再通過延遲線2T，順原路再一次經(jīng)過延遲線1T然后輸入環(huán)形器端口(2)，從端口(3)輸出，關(guān)閉該延遲線樹中所有SOA開關(guān)和相移器。這時(shí)數(shù)據(jù)包在第1級(jí)延遲線樹經(jīng)歷的緩存時(shí)延為(1T+2T)×2。至此數(shù)據(jù)包在整個(gè)緩存器中的緩存結(jié)束，總的緩存時(shí)延為123×2T。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)可重構(gòu)多粒度光緩存器結(jié)構(gòu)，其特征在于不同粒度光延遲線樹級(jí)聯(lián)，數(shù)據(jù)包通過環(huán)形器依次寫入各級(jí)光纖延遲線樹，再通過環(huán)形器從光纖延遲線樹讀出；數(shù)據(jù)包在每個(gè)延遲線樹中，通過各TOAD環(huán)和不同粒度光延遲線的組合經(jīng)歷10個(gè)(0，1，2...7，8，9)不同值的時(shí)延。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)多粒度光緩存器，其特征在于所述的各級(jí)延遲線樹分別由4種不同粒度的光纖延遲線(8)構(gòu)成；構(gòu)成一級(jí)延遲線樹的時(shí)延粒度是1T，2T，4T，7T；構(gòu)成二級(jí)延遲線樹的粒度是10T，20T，40T，70T，…構(gòu)成n級(jí)延遲線樹的粒度是10n-1T，2×10n-1T，4×10n-1T，7×10n-1T。
3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)多粒度光緩存器，其特征在于所述的延遲線樹由耦合器(7)、光纖延遲線(8)和TOAD環(huán)構(gòu)成(9)；其中TOAD環(huán)(9)由3dB光耦合器(4)、SOA增益光開關(guān)(6)、相移器(5)和光纖環(huán)(10)組成，相移器(5)關(guān)時(shí)環(huán)路中正、反向傳輸?shù)墓庀辔幌嗤?耦合器引起的突變相位除外)，相移器(15)開時(shí)環(huán)路中正、反向傳輸?shù)墓庀辔幌嗖瞀谢《?耦合器引起的突變相位除外)。
4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)多粒度光緩存器，其特征在于在每個(gè)延遲線樹中控制TOAD環(huán)的狀態(tài)和不同粒度光延遲線的組合提供10個(gè)(0，1，2...7，8，，9)不同值的時(shí)延；以一級(jí)延遲線樹為例，控制步驟如下1)數(shù)據(jù)包輸入環(huán)形器端口(1)，從輸出端口(2)進(jìn)入光緩存器，經(jīng)過3dB耦合器(4)分成兩路分別進(jìn)入TOAD環(huán)(9)和光纖延遲線1T(8)；控制SOA增益開關(guān)S0處于開狀態(tài)，其它所有元器件處于關(guān)狀態(tài)，則數(shù)據(jù)包通過TOAD環(huán)從輸入端口返回到環(huán)形器端口(2)，再通過環(huán)形器輸出端口(3)離開緩存器；在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為零；2)數(shù)據(jù)包輸入環(huán)形器端口(1)，從輸出端口(2)進(jìn)入光緩存器，經(jīng)過3dB耦合器(4)分成兩路分別進(jìn)入TOAD環(huán)(9)和光纖延遲線1T(8)；控制SOA增益開關(guān)S0′處于開狀態(tài)，其它所有元器件處于關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)包通過光纖延遲線1T后進(jìn)入TOAD環(huán)，然后從TOAD環(huán)的輸入端返回，再次經(jīng)過延遲線1T后返回到環(huán)形器端口(2)，再通過環(huán)形器輸出端口(3)離開緩存器；在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×1T；3)將步驟1)中的相移器P0置于開狀態(tài)，同時(shí)打開增益開關(guān)S1′，其它元器件置于關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×2T；4)將步驟2)中的相移器P0′置于開狀態(tài)，同時(shí)打開增益開關(guān)S1′，其它元器件置于關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(1T+2T)；5)將步驟1)中的相移器P0、P1打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S1、S2′，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×4T；6)將步驟2)中的相移器P0′、P1打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S1、S2′，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(1T+4T)7)將步驟3)中的相移器P1′打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S2′，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(2T+4T)；8)將步驟1)中的相移器P0、P1、P2打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S1、S2、S3，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×7T；9)將步驟2)中的相移器P0′、P1、P2打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S1、S2、S3，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(1T+7T)；10)將步驟3)中的相移器P1′、P2打開，同時(shí)打開增益開關(guān)S2、S3，其他元器件關(guān)閉，數(shù)據(jù)包在緩存器中經(jīng)歷的時(shí)延為2×(2T+7T)；以上控制步驟可以用表一表示數(shù)據(jù)包在延遲線樹中經(jīng)歷時(shí)各延值時(shí)元器件的工作狀態(tài)；表一 各元件的工作狀態(tài)
說明“√”表示元件處于開狀態(tài)；“×”表示元件處于關(guān)狀態(tài)；相移器處于開狀態(tài)時(shí)使TOAD環(huán)中相反方向傳輸?shù)墓猱a(chǎn)生相對(duì)相移π；相移器處于關(guān)狀態(tài)時(shí)相反方向傳輸?shù)墓獠划a(chǎn)生相對(duì)相移。
5.如權(quán)利要求4所述的控制步驟，對(duì)每級(jí)延遲線樹進(jìn)行相似的控制，則在每個(gè)延遲線樹都可得到10個(gè)可變的時(shí)延值，從而整個(gè)n級(jí)延遲線樹級(jí)聯(lián)的光緩存器可以提供10n個(gè)可變時(shí)延值{0，1×2T，2×2T…(10n-1)×2T}。
全文摘要
一種基于光纖延遲線和SOA增益光開關(guān)的全光交換網(wǎng)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)多粒度光緩存器，具有納秒量級(jí)的讀寫速度，支持全光交換網(wǎng)中不定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)包的緩存。整個(gè)光緩存器由不同粒度的光延遲線樹級(jí)聯(lián)，每個(gè)延遲線樹由4種不同粒度的光延遲線組成。每個(gè)延遲線樹通過最多兩個(gè)不同粒度延遲線的組合，可以提供10個(gè)基本單位(0，1，2，3…9)的緩存時(shí)延。因此，兩級(jí)光延遲線樹級(jí)聯(lián)的光緩存器可以提供100個(gè)基本單位的緩存時(shí)延，三級(jí)級(jí)聯(lián)的光緩存器可以1000個(gè)基本單位的緩存時(shí)延。與已經(jīng)報(bào)道過的光緩存器相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，緩存時(shí)延變化范圍大(10ns～1ms)，插入損耗低，數(shù)據(jù)包可以隨機(jī)讀取的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1633108SQ200510002008
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者楊愛英, 孫雨南 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)